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1、水利工程施工堤坝防渗加固技术 摘要：水利工程施工中堤坝防渗加固技术包含方方面面，本文首先介绍堤坝防渗加固技术的含义和关键点，其次论述堤防概况、特点和实际险情案例，最终分析堤坝防渗加固技术的设计方法和内容。关键词：堤坝防渗加固技术；含义和关键点；设计方法和内容 1 堤坝防渗加固技术含义和关键点 防渗加固工程的关键工作是渗流控制，渗流控制是指控制堤身和堤基内的渗流情况全部在许可的范围内，不会发生渗流破坏的情况从而确保大堤的安全。通常情况下渗流控制的标准全部根据“前堵后排和保护渗流出口”。堤坝渗流险情形式不但包含堤身的散浸、渗水、脱坡、漏洞和跌窝，而且包含堤基的管涌、泡泉、泉眼、隆起和沙沸等。渗流控
2、制方法的形式不但包含铺盖、防渗斜墙、垂直防渗墙和锥探灌浆而且包含盖重、淤背、填塘、减压井、减压沟和滤层等。通常情况下堤坝防渗工程应该遵照以下 4 个要求：第一，应该确保防渗工程施工安全，避免出现施工危险事故。第二，堤坝防渗工程，应该依据实际施工现场的不一样而采取不一样的防渗技术。第三，堤坝防汛工程要尽可能降低对水环境的影响作用。第四，提议使用技术更优秀，工艺更精湛和材料更多元的设备，确保施工质量。总结来说堤坝防渗加固工程应该依据不一样的地质情况采取不一样的防渗技术争取做到因地制宜。而且堤坝防渗加固工程应该充足考量多种原因，制作出最适当的施工方案。比如施工人员要考虑当地域域的地质条件，依据地质条
3、件来确定堤坝防渗等级和防洪标准。再比如施工人员还要考虑当地域域的农作物耕种情况，坚持在保护耕地的前提下有效开展堤坝防渗加固工程。2 堤防 概况、特点及险情 我们以长江为例介绍堤防概况及详细渗流险情情况，长江中下游的防洪体系是以堤防为基础，把三峡工程作为防洪骨干，以干流支流的水库、蓄滞洪区和河道整改相配套，同时防洪体系也结合封山植树和退耕还林等非工程方法来和防洪工程相结合形成完整防洪体系。中国长江中下游堤防总长超 3 万千米，长江干流堤防约 4000 公里。其中以武汉和荆江大堤为代表的一级堤防约 600 公里，以同马、黄广和荆南长江干堤为代表的二级堤防长度约 2500公里，三四级堤防长度约 50
4、0 公里。长江中下游堤防保护了中国长江两岸 13 万平方公里的土地、9000 多万亩的耕地、快要 1 亿的人口和主要的工业和交通运输。以 2021 年 7 月江西大范围降雨为例，此次降雨造成了江西省总共 70 多处提防险情，其中有两处较大的地方，险情分别是乐丰联玗珠湖段发生管涌、魁杨联玗乐港镇段发生渗漏即内坡堤脚渗水。长江堤防险情关键包含渗透、崩岸和漫顶，我们统计了 2021 年长江中下游堤防工程险情，具体如表 1所表示。从表 1能够得悉 2021 年长江中下游的堤防工程险情大多数集中在渗流险情，所以堤坝防渗工作需要不停开展，堤坝防渗加固技术需要不停更新且提升其应用效果。3 防渗加固技术设计方
5、法 全世界水利工程建设中防渗墙通常情况下是被用到水库大坝修建中，因为该工程耗时长花费金额较高，因此该工程也仅应用在水库工程。不过伴随近些年施工技术和施工效率的提升，防渗墙的造价也逐步降低，防渗墙也被引入到河道堤坝防渗工程中，这让堤防工程的质量提升了好多个档次。其次便是吹填、减压井和锥探灌浆等，接下来关键介绍垂直薄防渗墙和吹填设计。3.1 垂直薄防渗墙 垂直薄防渗墙是当今防渗处理中，使用次数最多的方法。但在应用该技术之前，首先要明确墙体的厚度、深度和材料。垂直薄防晒墙的墙体厚度要依据实际工程不一样而计算出相对应的墙体厚度，而且也要充足考虑施工设备和工艺水平。垂直薄防晒墙的深度依据地层结构而异，隐
6、蔽工程中半封闭防晒墙应用最多且效果好，而且对地下水环境影响通常不会产生太大的影响，因为它在多层地基中截断了上部透水层并达成了中部相对弱透水层，因此对地下水环境通常不会有太大的影响。垂直薄防渗墙的墙体材料关键包含两类，第一类是传统材料比如水泥土、水泥砂浆和塑性混凝土。第二类是新型材料比如部分特殊性质的柔性材料，这类新型材料采取愈加优秀的纳米技术，其渗透能力和抗压抗挤能力比传统材料更要好，但因为其造价较高因此依然处于少许使用的阶段。不论是使用传统材料还是属于使用新型材料，或是二者相结合，全部必需确保防渗墙的墙体材料质量合格符合施工要求。3.2 吹填盖重 吹填盖重的设计方法包含计算吹填的宽度和厚度和
7、复耕两个方面。因为吹填盖重设计方法的工程量巨大且耕地的占压太多，因此该设计方法相较于垂直薄防渗墙应用次数较少。吹填的宽度和厚度是依据勘探得到的剖面图进行计算，和规范推荐的透水盖重计算式，从而算出宽度和厚度值。针对复耕设计方法，为了处理吹填占地占压耕地和影响环境的问题，提议在吹填前将一定深度原耕土剥离并推铲至指定区域，待吹填至完成后，再将该土平铺其上以利于复耕。这里关键的问题是复耕土的厚度怎样确定，通常以农作物的根系深度和当地的工作条件来考虑，但水稻田不太一样，通常情况来说最有效的复耕土厚为四十厘米到五十厘米。4 堤坝防渗加固技术设计内容 4.1 传统施工技术4.1.1 开槽转化法开槽转化法是修
8、建堤坝防渗加固工程里面的堤防渗墙中关键应用的方法，开槽转化法中的开槽设备，不但包含常见的锯槽法，而且还包含抓斗法、涉水法和气举反循环法。通常情况下施工人员会依据施工区域特点采取适宜的堤坝防渗加固施工技术。第一，抓斗法。抓斗的斗体分两种，第一个是液压式抓斗第二种是机械式抓斗。两种抓斗斗体适合两类不一样的施工区域地质条件，比如施工现场有较多的卵石和软岩底层，那么就需要借助机械式抓斗设备来开展现场的施工工作。假如说施工区域现场包含较多的土层和沙地层，那么施工人员就应该利用液压式的抓斗斗体，它相较于机械式抓斗效率会更高。但不论采取哪种设备，全部需要确保施工质量。第二，涉水法。涉水法是另一个关键的堤坝防
9、渗加固施工技术，该方法的原理是借助成型器的本身重力和泥浆的冲击力来将地下土层结构破坏，经过重复的上下循环并借助成型器不停修整槽型最终完成整体的施工作业过程。该方法同抓斗法全部是比较常见的堤坝防渗加固施工技术，不过这两种方法也有一定的缺点，因此应该依据实际现场的施工需要采取不一样的方法。第三，锯槽法。锯槽法和涉水法的工作方法和原理基础一致，不过该方法工作效率较低，施工效果和施工质量相较于以前两种方法处于劣势。所以在正常的施工过程中，除了为连续开槽加紧施工进度以外该方法通常极少应用在堤坝防渗加固工程。假如施工人员在利用锯槽法开展防渗墙建设时，一旦碰到沙卵石层那么锯槽法将极难正常应用。第四，气举反循
10、环法。气举反循环相较于以上三种方法来说，既具有以上三种方法的优势又能够成功规避以上三种方法的缺点，因此气举反循环是现在中国乃至全世界大部分水利工程施工中堤坝防渗加固的关键技术选择方法，它不仅工作效率快而且工作质量高成本也不很高，因此该方法成为多年来我国和国际工程中的时尚。4.1.2 深层搅拌法现在在世界上的大部分水利工程堤坝防渗加固技术中，深层搅拌法应用次数并不多，因为其本身有部分固有的障碍和缺点影响了该方法的广泛推广。比如深层搅拌法不适合深度过高的防渗墙工程中，另外因为该方法下只有一套设计体系，因此就轻易给后期的质量验收和质量评价带来麻烦，施工过程中现场施工人员无法经过深层搅拌法来进行更灵活
11、的技术利用，因此该方法在实际施工过程中采取的次数并不多。4.1.3 震动挤压法振动挤压法是传统的堤坝防渗加固技术，但该方法伴随设备技术和施工效率的提升而逐步被施工团体所抛弃，该方法的工作原理就是将板桩或木板挤压到土体中然后再用力拔起中间形成的空间后把浆体注入到里面，从而形成防渗墙，不过该种方法工作效率比较低，而且对现场土质的要求比较高，因此这种方法的应用范围比较窄，除极特殊情况下该方法才会被施工人员进行采取。4.2 新型施工方法4.2.1 铰链砼沉排脚链砼沉排在全部的新型堤坝防渗加固技术中属于应用次数最多，施工团体最愿意使用的施工技术方法，因为该方法将柔韧性和整体性有效地结合起来，能够适合任意
12、形状的河床，不会因为河床过分不规则而无法开展施工，因此该方法基础上是大部分防渗加固工程技术的首选。该方法解放了大量的劳动力提升了施工效率，为世界各地的堤坝防渗加固工程做出了突出的贡献。4.2.2 模袋砼给模袋砂模袋混凝土护岸含有整体性强、抗冲和抗风浪能力强、机械化施工程度高、施工速度快和施工质量轻易控制等优点。但其对河床的平整度要求比较高，适应河床变形能力较差，当河床有较大冲深，刚性的模袋混凝土排前沿将悬在水流中，极易折断破坏。若在模袋混凝土排前沿加抛一定数量的块石时，则对保护模带混凝土免遭折断有帮助。4.2.3 钢丝网石笼更大、更柔和和更适合河床底部形态的钢丝网石孔更易相互咬合成为一个整体，因此含有较高的抗冲性，适合在河势改变较大、水流顶冲强烈的部分。钢丝网笼应满足有足够的抗拉强度，能自由起吊和沉放，网口不能松动以防块石头滑出。网笼应有全方位的柔韧性以适应河床变形及网笼间的相互咬合，而且还要需要有较强的抗腐蚀性。参考文件：朱景星.水利工程施工中堤坝防渗加固技术的探讨.科技创新和应用，2021：153-154. 刘雪莲.水利工程中堤坝加固技术探究.科学技术创新，2021：115-116. 高增龙.水利工程施工中堤坝防渗加固技术.价值工程，2021，38：250-251. 东国涛.水利工程施工中堤坝防渗加固技术利用研究.中国设备工程，2021：152-153.
